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计算机技术
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第一章:信息技术概述
1.1:信息与信息技术
1.1.1 信息与信息处理
控诉论的创始人:维纳 信息就是信息,既不是物质也不是能量。
信息的定义:客观世界中各种事物运动运动状态和变化内容的反映,是认识主体对客
观事物状态和变化的感知。
客观世界的三大构成要素:信息、物质与能量。
人信息处理的过程:获取信息、传递信息、加工(处理)信息和施用信息。
缺点:算不快,记不住,传不远,看不清,听不清。
信息处理包括哪些行为和活动:
A. 信息的收集:信息的感知,测量,获取,输入
B. 信息的加工:分类,计算,分析,综合,转换,管理
C. 信息的存储:书写,摄影,录音,录像
D. 信息的传递:邮寄,出版,电话,广播电视,短息,博客,微信
E. 信息的施用:控制,显示,导航,机器人
1.1.2 信息技术和信息产业
信息技术:用来扩展人们信息器官功能,协助人们更有效地进行信息处理的一门技术。
现代信息技术的主要特征:以数字技术为基础,软件与通信技术为核心,采用微电子
和光电子器件。
信息产业:从事信息技术开发,设备与产品的研制生产以及提供信息服务的若干部门
的总称。
A 信息设备制造 B 信息服务 C 信息内容产业 D 信息基础设备
1.1.3 信息化与信息社会
信息化的作用:A 对传统产业进行改造,极大地提高了传统产业的劳动生产率;B 孕育
和催生了许多新兴产业;C 推进了管理扁平化和社会的信息化;D 推动经济全球化。
1.2 数字技术基础
1.2.1 信息的基本单位——比特
比特(符号 b)只有两种状态“0“”1”,中文为二进位数字
例如:电平的高低,电流的有无等
每个字节包含八个比特(字节的符号 B)
1. 比特的存储
A 比特存储在触发器里(一种双稳电子线路) 一个触发器可以存储一个比特
B 电容器
C 利用盘片在光滑表面上的微小凹坑记录
2.
3.
比特与二进位
信息在计算机中的表示
(1)无符号整数 自然码
(2)带符号整数 0~2n-1;“0”表示正数(+) “1”表示(-);正数为负的需要
用补码(原码取反加 1)
缺点:不直观
(3)文字符号的表示
西文字符(ASCII 码):美国信息交换标准码,一共有 128 个字符,包括 96 个可打印
字符和 32 个控制字符。每个字符使用七个二进位进行编码,最高位在计算机内部保持为 0,
采用“奇偶校验位”
4. 比特的运算
逻辑加,逻辑乘和取反。
有 1 便是 1——逻辑加;有 0 表示 0——逻辑乘
1.3:微电子技术简介
1.3.1 微电子技术与集成电路
微电子技术:实现电子电路和电子系统超小型化及微型化的技术。是信息技术的关键,
是发展电子信息产业和各项高技术的基础。
A 集成电路(微电子技术的核心):小规模集成电路(SSI)电子元件数目小于 100;中
规模集成电路(MSI)电子元件数目在 100~3000;大规模集成电路(LSI)在 3000~10 万;
超大规模集成电路(VLSI)在 10 万~100 万;极大规模集成电路(ULSI)超过 100 万。通
常 VLSI 和 ULSI 统称为 VLSI。
例如:手机 数码相机 计算机等电子设备使用的微处理器 存储器 图片加速芯片等都
是超大规模和极大规模集成电路。
B 按照晶体管结构 电路和工艺的不同分为双极型集成电路 金属氧化物半导体(MOS)
集成电路 双极——金属氧化物半导体集成电路
C 根据功能:数字集成电路 模拟集成电路
D 用途:通用集成电路 专用集成电路
1.3.3 集成电路的发展趋势
特点:体积小 功能低 速度快 可靠性高
工作速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸。
发展趋势:晶体管尺寸缩小 硅抛光片面积增大。
Moore 定律:单块集成电路的集成度平均每 18~24 个月翻新一次。
1.3.4IC 卡
IC 的特点:防盗 保密性强 存储信息大
IC 卡中的集成电路芯片分为两类:A 存储器卡(校园卡之类) BCPU 卡(SIM 卡 银
行卡)
IC 卡使用方式的两种分类:A 接触式 IC 卡 B 非接触式 IC.
第二章 计算机组成原理
2.1 计算机的组成与分类
2.1.1 计算机的发展与作用
现在的计算机发展正迈向智能化,以知识处理为核心,模拟或部分代替人的智能活动
为目标。
1. 计算机的作用和影响
计算机是一种通用的信息处理工具
特点:速度快 通用性强 存储容量大 互连互通和互操作
影响:A 应用于科学,大大增加了人类认识自然以及开发 改造和利用自然的能力,促
进现代科技的发展;B 手工农业,显著提高了人类物质生产水平和社会劳动生产率,促进
了科技的高速发展;C 社会服务,全面扩展和改善了服务范围与质量,提高了工作效率,
推动了社会进步;D 教育文化,为人类传承并创造知识与文化提供了现代化工具,改变了
人们创造和传播文化的凡是和方法,大大扩展了人类文化活动的领域,丰富了文化内容,
提高了质量;E 办公和家庭,改变了人们的工作和生活方式。
危机:A 个人隐私 B 信息欺骗和计算机犯罪 C 知识产权的保护 D 不良和有害信息肆
意传播和泛滥 E 产生大量电子垃圾污染环境 破坏生态。
2.1.2 计算机的逻辑组成
计算机硬件:计算机系统中所用实际物理装置的总称;计算机软件:计算机运行过程
中各种程序及其数据的处理和相关的文档。
数据:程序所处理的对象;文档:软件设计报告,操作使用说明等
逻辑上硬件主要包括:中央处理器(CPU) 主存储器 辅助存储器 输入设备和输出设
备,它们通过总线互相连接。
外围设备(外设):输入输出设备和辅助存储器
特点:复杂性 多样性 层次性 模块化
变化:集中到分散;存储器到主辅助存储器;CPU 通信到总线通信。
(1)输入设备:用于向计算机输入命令、数据、文本、声音、图像和视频等信息,
如键盘、鼠标、扫描仪等。二进位表示
键盘 鼠标 触摸屏 麦克风 传感器 条码 磁卡 IC 卡的扫描仪和读卡器等
(2)中央处理器(CPU):承担系统软件和应用软件运行任务的处理器(一台计算机
的核心组成部件)。
处理器:能够高速执行指令,完成二进制数据的算术 逻辑运算和数据传送的部件。
特点:A 数字电路组成的结构很复杂;B 超大规模的集成电路
微处理器:所有电路都集中在一块几个平方厘米的半导体芯片上的处理器。
CPU 和 CPU 芯片的区别:CPU 逻辑上是一片:CPU 芯片是两个 四个甚至更多个 CPU
在同一个芯片上。
(1)主存储器和辅助存储器
两者的区别
存取速度
内存储器
很快
辅助存储器
相对较慢
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